Alhamdi Aldhi (tugas Mekanika Bahan).docx

TUGAS MEKANIKA BAHAN (OLEH : MUSTAKIM, ST., MT)

JENIS SATUAN DAN PENGAPLIKASIAANYA

Disusun oleh: ALHAMDI ALDHI 218190045 KELAS SIPIL B

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PAREPARE 2019

JENIS SATUAN DAN CONTOH PENGAPLIKASIANNYA : Hai sobat setia Sumberpengertian ! Pada kesempatan yang baik ini mimin akan mengulas seputar pengertian Besaran dan Satuan. Dalam fisika, besaran memiliki makna yaitu sesuatu yang dapat diukur atau dihitung dan memiliki nilai (besar) yang dinyatakan dengan angka dan satuan. Yuk langsung saja mari kita simak artikel berikut ini.

Pengertian Besaran dan Satuan Pengertian besaran adalah sesuatu yang dapat diukur atau dihitung dan dinyatakan dengan angka dan satuan. Angka tersebut adalah nilai yang diperoleh pada saat proses mengukur atau menghitung benda tersebut. Pengertian satuan adalah standar ukuran dari suatu besaran. Misalnya, second (s) untuk satuan waktu. Macam-Macam Besaran Berdasarkan satuannya, macam-macam besaran dibedakan menjadi 2 macam, yaitu besaran pokok (Base Quantities) dan besaran turunan (Derived Quantities).

A.Besaran Pokok Besaran pokok adalah besaran yang tidak tergantung pada besaranbesaran yang lain. Besaran pokok dapat diukur secara langsung dan dijadikan sebagai dasar besaran yang lainnya. Tabel berikut merupakan 7 besaran pokok beserta satuannya.

B.Besaran Turunan Besaran turunan adalah besaran yang tersusun atas satu atau lebih besaran pokok, misalnya luas, volume, kecepatan, percepatan, gaya, dan usaha. Berikut merupakan tabel beberapa contoh besaran turunan.

Contohnya, luas = panjang x lebar. Panjang merupakan besaran pokok panjang dengan satuan meter, lebar juga termasuk dalam besaran pokok panjang dengan satuan meter. Jadi, satuan luas adalah m2 (meter persegi) yang diturunkan dari hasil perkalian satuan besaran pokok panjang, yaiut m X m. Besaran Skalar Besaran skalar adalah besaran yang hanya memiliki nilai (besar), tidak memiliki arah. Contoh besaran skalar adalah voluma, massa, waktu, dan jarak. Besaran Vektor Besaran vektor adalah besaranyang memiliki nilai (besar) dan arah. Contoh besaran vektor adalah perpindaha, kecepata, dan gaya. Sistem Satuan Internasional Mengukur menggunakan telapak tangan dapat dikategorikan kedalam pengukuran tidak baku. Dengan satuan pengukuran yang tidak baku, setiap orang kemungkinan memperoleh hasil pengukuran yang berbedabeda. Hal ini akan membuat sulit untuk mendapatkan kesetaraan hasil pengukuran antara satu orang dengan orang yang lainnya. Kesulitan tersebut mampu diatasi dengan menggunakan sistem satuan yang lebih baik, yakni dengan menggunakan Sistem Satuan Internasional (International System of Unit) atau yang disingkat menjadi SI. Sistem ini adalah hasil kesepakatan dari CGPM (Conference General des Poids et Measures) di Paris, Prancis. Sistem Satuan Internasional harus memenuhi beberapa persyaratan sebagai berikut.   

Memiliki nilai tetap. Mudah ditiru dan diadakan kembali sebagai satuan yang sama. Dapat digunakan oleh semua orang diseluruh dunia.

Sistem Satuan Internasional terdiri dari sistem MKS dan CGS. Pengertian sistem MKS adalah cara menyatakan besaran dengan satuan meter, kilogram, dan sekon. Sedangkan pengertian sistem CGS adalah mengunakan sistem satuan sentimeter, gram, dan sekon. Satuan Panjang Satuan Internasional untuk panjang adalah meter. Devinisi satu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya yang merambat di dalam ruang vakum (hampa udara) dalam selang waktu 1/299.792.458 sekon (CGPM kE- 17, 1983). Meter standar memiliki bentuk batang logam yang terbuat dari campuran platina dan iridium. Satuan Massa Pengertian massa adalah banyak zat yang terkandung dalam suatu benda. Satuan Satuan Internasional untuk massa adalah kilogram. Devinisi satu kilogram adalah massa sebuah kilogram standar yang disimpan di Lembaga Timbangan dan Ukuran Internasional (CGPM ke1, 1899). Kilogram standar memiliki bentuk silinder platina-iridium yang disimpan di Sevres, dekat kota Paris, Prancis. Satuan Waktu Satuan Satuan Internasional untuk waktu adalah sekon (detik).Satu sekon didevinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan oleh atom cesium untuk bergetar sebayak 9.192.631.770 kali dalam transisi antara dua tingkat energi di tingkat energi dasarnya (CGPM ke-13, 1967). Pengukuran Pengukuran mengandung makna proses mengukur. Sedangkan pengertian mengukur adalah kegiatan membandingkan sesuatu yang diukur dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Berdasarkan caranya, pengukuran dibedakan menjadi dua jenis, yaitu pengukuran langsung dan pengukuran tidak langsung. Pengukuran

langsung adalah pengukuran menggunakan alat ukur sehingga dapat memperoleh hasil pengukuran secara langsung. Contoh pengukuran langsung adalah mengukur lingkar pohon menggunakan alat rol meter. Apabila mengukur lingkar pohon menggunakan seutas tali terlebih dahulu, kemudian panjang tali tersebut diukur kembali menggunakan penggaris maka disebut sebagai pengukuran tidak langsung.

CONTOH PENGAPLIKASIANNYA 1. Panjang

Panjang, via clker.com Besaran yang pertama dan seringkali digunakan dalam kelompok besaran pokok adalah panjang. Di dalam ilmu fisika, panjang itu sendiri bisa didefinisikan sebagai jarak dati satu titik ke titik yang lain dalam 1 ruangan. Besaran panjang ini mempunyai lambang (l), yaitu length. Sementara itu, di dalam beberapa kasus, contoh penerapan dari besaran panjang ini sangat banyak, baik itu dalam kegiatan sehari-hari atau bahkan dalam masalah lain. Satuan Panjang Menurut dari Sistem Internasional (SI), besaran panjang mempunyai satuan meter (m). 1 meter itu sama dengan 100 cm. 1

meter sendiri diartikan sebagai jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa udara dalam waktu 1/299.792.458 detik. Alat Ukur Panjang Di dalam penerapannya, besaran panjang bisa diukur dengan cukup mudah menggunakan berbagai macam alat yang memang alat tersebut menjadi standar perhitungan panjang. Untuk alat ukur yang seringkali digunakan adalah mistar atau penggaris. Tidak hanya penggaris saja, melainkan juga ada beberapa alat ukur yang lain yang masih bisa digunakan dalam kehidupan sehari-hari. A. Mistar (Penggaris) Penggaris atau mistar menjadi alat pengukur dan alat bantu untuk menggambar garis lurus. Ada banyak macam dari penggaris, mulai dari yang lurus hingga yang berbentuk segitiga (biasanya berbentuk segitiga siku-siku sama kaki dan segitiga siku-siku 30 derajat hingga 60 derajat). Penggaris yang digunakan sebagai alat untuk mengukur ini bisa terbuat dari bahan plastik, logam, berbentuk pita atau bahkan yang lain sebagainya. Tidak hanya itu saja, ada juga penggaris yang bisa dilipat sesuai dengan kebutuhan. B. Meteran (Meter Ukur) Meter ukur merupakan alat ukur yang mana penggunaannya hampir mirip seperti penggaris, namun tujuannya sama untuk mengukur panjang dari suatu benda. Setiap pekerjaan akan sering berhubungan dengan alat yang satu ini karena semua pekerjaan tentunya memiliki hubungan dengan ukuran. Alat ukur sendiri bisa dijumpai dalam berbagai bentuk seperti kayu, plastik, kain, hingga plat besi. Pada umumnya, meter ukur ini dibuat dalam 2 satuan ukuran

metrik, yakni satuan meter dan satuan inch, yang mana harus tetap mengikuti dari ukuran standar yang berlaku. C. Jangka Sorong Jangka sorong merupakan alat ukur yang memiliki ketelitian hingga mencapai seperseratus milimeter. Terdiri atas 2 macam bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pembacaan dari hasil pengukuran tersebut sangat bergantung terhadap keahlian dan ketelitian para pengguna ataupun dari alat itu sendiri. Sementara itu, untuk keluaran yang terbaru bahkan sudah dilengkapi dengan display (tampilan) digital. Untuk versi analog tersendiri, pada umumnya tingkat ketelitian ialah 0,05 mm untuk jangka sorong yang berada di bawah 30 cm dan 0,01 mm untuk jangka sorong yang ada di atas 30 cm. D. Mikrometer Sekrup Mikrometer sekrup adalah alat pengukuran yang terdiri atas sekrup yang terkalibrasi dengan mempunyai tingkat presisi 0,01 mm. Alat ukur yang satu ini pertama kali ditemukan oleh William Gascoigne pada abad ke-17 karena memang dibutuhkan adanya alat yang jauh lebih presisi dibandingkan dengan jangka sorong. Kegunaan mikrometer sekrup yang pertama kali untuk mengukur jarak sudut antara bintang-bintang dan ukuran benda di luar angkasa dari teleskop. Walaupun memang terkandung kata "mikro", namun alat ini tak tepat digunakan untuk menghitung benda dengan skala mikrometer. Kata "mikro" pada alat ini diambil dari bahasa Yunani, "micros", yang berarti kecil, bukan skala mikro.

2. Massa

Massa, via indianexpress.com Di dalam fisika, massa ini memiliki arti banyaknya jumlah kandungan materi atau zat dari suatu benda. Besar atau kecil nilai massa yang ada di suatu benda ditentukan oleh adanya kandungan zat materi yang ada di dalamnya. Untuk satuan Sistem Internasional (SI), massa dilambangkan dengan (M). Satuan Massa Menurut dari satuan Sistem Internasional (SI), besaran massa memiliki satuan kilogram (kg). 1 kilogram itu sendiri sama dengan 1000 gram. Alat Ukur Massa A. Neraca Pegas Neraca pegas biasanya banyak dipergunakan dalam laobratorium fisika, yang mana digunakan karena lebih praktis dalam mengukur massa benda yang ringan, seperti halnya bola besi dan lain sebagainya. Untuk neraca pegas itu sendiri, kebanyakan mempunyai 2 baris skala, yakni newton (N) untuk mengukur berat, dan gram (g) untuk mengukur massa. B. Neraca Sama Lengan

Neraca sama lengan merupakan neraca yang mempunyai 2 piringan di kedua lengannya. Untuk neraca ini, memiliki anak timbangan yang mempunyai ukuran massa tertentu, sehingga, pengukuran hanya bisa dilakukan berdasar dari massa anak timbangan tersebut. Cara mengukur dengan menggunakan neraca yang satu ini ialah dengan cara meletakkan anak timbangan di 1 piringan dan meletakkan benda yang akan diukur pada piringan yang lain. C. Timbangan Duduk Timbangan duduk biasanya dipergunakan oleh para pedagang yang ada di pasar untuk menghitung dari massa barang dagangan yang dijual oleh pedagang. Untuk timbangan duduk itu sendiri mempunyai anak timbangan sama halnya dengan neraca sama lengan, jadi cara menggunakannya juga hampir sama dengan neraca sama lengan.

D. Timbangan Lengan Gantung Timbangan yang satu ini menjadi alat ukur yang sering dipergunakan oleh para petani dalam mengukur massa benda yang berat seperti hasil pertanian, contohnya padi, kedelai dan lain sebagainya. E. Neraca Ohauss Neraca ohauss juga seringkali digunakan di dalam laboratorium, guna menimbang benda yang tak bisa ditimbang dengan menggunakan neraca pegas, karena memang mempunyai massa yang jauh lebih besar. Neraca ohauss terdiri atas 3 skala, yang pertama menggunakan

ratusan gram, yang kedua menggunakan puluhan gram dan yang ketiga, menggunakan satuan gram. F. Neraca Lengan Tuas Neraca lengan tuas seringkali digunakan di kantor pos yang berguna untuk menimbang suart. Sebelum menggunakan neraca lengan tuas ini, ada sekrup yang ada di dasar neraca yang harus terlebih dahulu diatur, sehingga bisa menunjukkan skala nol. G. Neraca Elektronik (Neraca Digital) Neraca ini menjadi alat ukur massa yang terbilang sangat praktis dengan ketelitian yang mencapai hingga 1 mg. Bahkan, untuk laboratorium, penggunaan neraca jenis ini yang disebut dengan neraca analitik bisa mempunyai ketelitian hingga 0,1 mg. 3. Waktu

Waktu, via steemit.com

Waktu bisa didefinisikan sebagai awal mula dan akhir dari suatu peristiwa atau suatu kejadian. Besaran waktu ini memiliki lambang (t), yang berarti time.

Satuan Waktu Menurut dari satuan Sistem Internasional (SI), besaran waktu memiliki satuan detik atau yang biasa juga disebut dengan nama sekon (s). Untuk 1 sekon, setara dengan selang waktu yang dibutuhkan oleh sebuah atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali. Alat Ukur Waktu A. Jam Jam dipergunakan untuk mengatur waktu di dalam kehidupan sehari-hari dan paling sering digunakan. Satuan terkecilnya adalah detik. B. Arloji/Jam Tangan Arloji atau jam tangan menjadi salah satu dari kebanyakan jenis jam. Penggunaan dari arloji jauh lebih efisien dibandingkan dengan jam dinding. C. Stopwatch Stopwatch adalah alat ukur waktu yang mana di dalamnya terdapat satuan detik, menit dan jam. Alat ini digunakan untuk mempermudah dan mempercepat pendataan. Contoh penggunaannya ialah pada pelari, untuk mengukur kecepatan lari, contoh dengan jarak 100 meter atau jarak yang lain. Ketelitian stopwatch lebih tinggi dari jam, yakni 0,1 sekon. D. Jam Pasir Jam pasir menjadi alat ukur waktu yang dipergunakan pada zaman dahulu saat satuan detik belum ditetapkan sebagai Satuan Internasional (SI). Untuk jam pasir itu sendiri ada 2 tabung, yang mana

di tabung atas berisikan penuh dengan pasir dan di bagian bawah tak ada pasir, yang mana dihubungkan dengan lubang, sehingga pasir bisa jatuh ke tabung di bagian bawah. 4. Suhu

Suhu, via kchanews.com Suhu atau yang biasa juga disebut dengan istilah temperature. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, maka semakin panas benda tersebut. Besaran suhu ini memiliki lambang (T) yang merujuk pada kata atau istilah temperature. Satuan Suhu Menurut dari satuan Sistem Internasional (SI), besaran suhu memiliki satuan derajat kelvin (K). Namun, penggunaan di Indonesia sendiri lebih sering menggunakan satuan derajat celcius, karena lebih mudah untuk diaplikasikan. Alat Ukur Suhu 

Termometer dengan Bahan Zat Cair o Termometer Laboratorium. Alat yang satu ini biasanya digunakan untuk mengukur suhu air dingin atau air yang sedang dipanaskan. Termometer laboratorium menggunakan alkohol atau raksa sebagai penunjuk suhu.

Termometer Ruang. Termometer ruang biasanya dipasang pada tembok rumah atau kantor, yang mana bisa mengukuh suhu udara suatu saat. Skala termometer ini dari -50 derajat celcius hingga 50 derajat celcius. o Termometer Klinis. Termometer klinis ini biasa disebut juga dengan termometer demam, yang digunakan oleh dokter dalam mengukur suhu dari tubuh pasien. Untuk keadaan yang sehat, suhu tubuh manusia sekitar 37 derajat celcius. o Termometer Six-Bellani. Termometer ini juga disebut dengan nama termometer maksimum-minimum. Termometer ini bisa mencatat suhu tertinggi dan suhu terendah di dalam jangka waktu tertentu. Termometer dengan Bahan Zat Padat o Termometer Bimetal. Termometer ini memanfaatkan logam untuk menunjukkan adanya perubahan suhu dengan prinsip logam yang bisa memuai apabila dipanaskan dan menyusut apabila didinginkan. Semakin besar suhu, keping bimetal kian melengkun dan bisa menyebabkan jarum penunjuk bergerak ke arah kanan, arah skala yang lebih besar. o Termometer Hambatan. Termometer ini menjadi alat yang paling tepat untuk digunakan dalam industri mengukur suhu yang ada di atas dari 1000 derajat celcius. o Termokopel. Pengukuran suhu dengan ketepatan tinggi bisa dilakukan dengan cara menggunakan termokopel, yang mana suatu tegangan listrik bisa dihasilkan saat 2 kawat memiliki bahan logam yang berbeda untuk disambingkan dlam membentuk loop. Termometer dengan Bahan Gas o Termometer gas menjadi jenis termometer yang mana memanfaatkan sifat-sifat termal gas. Termometer Optis o Pirometer. Prinsip kerja pirometer ialah dengan mengukur intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda yang o







o

memiliki suhu sangat tinggi, yang mana bisa digunakan untuk mengukur suhu antara 500 derajat celcius hingga 3000 derajat celcius. Termometer Inframerah. Digunakan dengan cara menekan tombol hingga menunjukkan angka yang tertinggi, mengarahkan sinar inframerah tersebut ke sasaran yang dituju.

5. Kuat Arus Listrik

Kuat arus listrik diartikan sebagai jumlah muatan listrik yang mengalir di sebuah kawat penghantar per tiap satuan waktu. Kuat arus listrik memiliki lampang besaran yakni (I). Satuan Kuat Arus Listrik Menurut dari satuan Sistem Internasional (SI), besaran kuat arus listrik adalah ampere (A). Alat Ukur Kuat Arus Listrik A. Galvanometer Galvanometer merupakan alat ukur listrik yang dipergunakan untuk mengukur kuat arus dan beda potensial listrik yang relatif kecil. Galvanometer itu juga tak bisa digunakan untuk mengukur kuat arus

atau beda potensial listrik yang relatif besar, karena komponen internal yang tidak mendukung. B. Amperemeter Amperemeter merupakan alat ukur listrik yang bisa digunakan untuk mengukur kuat arus listrik di dalam suatu rangkaian yang tertutup. Di dalam pemasangannya, amperemter harus dihubungkan dengan menggunakan paralel dengan suatu hambatan shunt rsh. Pemasangan hambatan ini tak lain memiliki tujuan dalam meningkatkan batas ukur, sehingga bisa mengukur kuat arus listrik yang lebih besar dari nilai standar. C. Voltmeter Voltmeter menjadi alat ukur listrik yang dipergunakan dalam mengukur beda potensial atau tegangan yang ada di ujung komponen elektronika yang aktif, seperti halnya kapasitor aktif, resistor aktif, dan lain sebagainya. Tidak hanya itu saja, alat ini juga bisa digunakan untuk mengukur beda potensial dari suatu sumber tegangan, contohnya baterai, aki, cayu daya, dan lain sebagainya. D. Ohmmeter Ohmmeter merupakan alat ukur listrik yang digunakan dalam mengukur suatu hambatan komponen, seperti halnya resistor dan hambatan kawat penghantar. Tidak seperti halnya amperemeter dan voltmeter, ohmmeter bisa bekerja sesuai dengan fungsi di alat tersebut yang memiliki sumber tegangan, contohnya baterai.

6. Jumlah Zat

Molekul, via ngelmu.id Jumlah zat dalam ilmu fisika memiliki arti ukuran jumlah cuplikan zat dasar (elementer) yang mana di dalamnya bisa berupa elektron, atom, ion, dan molekul tertentu. Jumlah zat memiliki dimensi yakni (N). Satuan Jumlah Zat Satuan dari jumlah zat untuk Sistem Internasional adalah mol, yang menyatakan jumlah molekul. Dicetuskan pertama kali oleh seorang ahli kimia yang berasal dari Jerman, Wilhelm Ostwald, di tahun 1983. Alat Ukur Jumlah Zat Besaran dari jumlah zat ini menjadi satu-satunya besaran pokok yang tidak bisa diukur dengan menggunakan alat ukur sebagai perangkat untuk mengukurnya. Walaupun demikian, masih bisa diukur dengan cara mencari nilai molekul dari dalam zat tersebut.

7. Intensitas Cahaya

Intensitas Cahaya, via mynextbrain.com

Intensitas cahaya merupakan besaran pokok fisika guna mengukur daya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya di arah tertentu per satuan sudut. Dalam bidang optika dan fotometri (fotografi), kemampuan mata manusia sensitif dan bisa melihat cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja (spektrum cahaya tampak) yang diukur dalam besaran pokok. Satuan Intensitas Cahaya Satuan Sistem Internasional (SI) dari intensitas cahaya adalah candela (Cd). Alat Ukur Intensitas Cahaya A. Spektrofotometer Alat ini dipergunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu di suatu objek kaca atau kuarsa yang dinamakan dengan kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut nantinya berhasil diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai

absorbansi dari cahaya yang diserap sebanding dengan konsentrasi larutan yang ada di dalam kuvet. B. Ganiofotometer Alat ini digunakan untuk mengukur distribusi spasial sumber radiasi, sehingga bisa menampilkan sifat fotometrik cahaya yang terlihat di sudut tertentu. Bisa juga digunakan untuk mengukur distribusi intensitas, koordinat warna, fluks cahaya, hingga temperatur warna. C. Lux Meter Peralatan ini terdiri atas suatu sensor cahaya yang dari bahan foto sel dan layar. Fungsinya untuk mengukur tingkat pencahayaan dalam satuan candela di suatu tempat. Intensitas cahaya diukur guna menentukan tingkat pencahayaan di suatu tempat, yang apabila semakin jauh dari sumber cahaya, maka kian kecil intensitasnya. Jenis Satuan Turunan Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok atau besaran yang didapat dari penggabungan besaranbesaran pokok. Contoh besaran turunan adalah Berat, Luas, Volume, Kecepatan, Percepatan,Massa Jenis, Berat jenis, Gaya, Usaha, Daya, Tekanan, Energi Kinetik, Energi Potensial, Momentum, Impuls, Momen inersia, dll.

Keterangan Gambar 1. Kelajuan merupakan besaran turunan. Besaran kelajuan (v) diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu, yaitu jarak (s) dibagi waktu (t). 2. Massa Jenis. Massa jenis (P) diturunkan dari besaran massa (m) dibagi volume (V). Volume sendiri diturunkan dari besaran panjang. Dengan demikian, massa jenis (P ) 3. Gaya. Gaya (F) diturunkan dari besaran massa (m) dikalikan percepatan (a). Percepatan diturunkan dari besaran kecepatan (v) dan waktu (t), sedangkan besaran kecepatan diturunkan dari besaran panjang (l) dan waktu (t). 4. Muatan Listrik. Muatan listrik (Q) diturunkan dari besaran kuat arus listrik (I) dikalikan waktu (t). 5. Molaritas Zat. Molaritas zat (M) diturunkan dari besaran banyak mol zat (N) dibagi volume (V), besaran volume diturunkan dari besaran panjang: Tabel Besaran Turunan dan Satuannya :